راز میدان مغناطیسی باستانی ماه در سوی پنهان آن

کشف توده‌ای آهن‌دار و مغناطیسی در سوی پنهان ماه نشان می‌دهد این قمر شاید در گذشته میدان مغناطیسی جهانی و هسته‌ای فعال داشته است؛ یافته‌ای مهم برای شناخت تاریخ ماه.

.
راز میدان مغناطیسی باستانی ماه در سوی پنهان آن

4 دقیقه

دنبال کردن در گوگل

در سوی پنهان ماه، توده‌ای پنهان و غنی از آهن ممکن است رازی از دوران جوانی پرآشوب این قمر را در خود نگه داشته باشد. این ساختار زیر منطقه دیوآر قرار دارد و مانند قطب‌نمایی فسیل‌شده، ردپایی از مغناطیس را حفظ کرده است که به گفته دانشمندان، توضیح آن بدون وجود هسته‌ای فعال در گذشته ماه دشوار است.

برداشت هنرمندانه از ماه باستانی که با خطوط میدان مغناطیسی احاطه شده است و میدان سراسری‌ای را نشان می‌دهد که شاید زمانی به‌وسیله دینامویی درون هسته آن تولید می‌شده است. 

گرانش و مغناطیس روایتی سازگار ارائه می‌کنند

پژوهشگران برای آشکار کردن این ناهنجاری، دو نوع داده مداری را روی هم قرار دادند. اندازه‌گیری‌های گرانشی مأموریت گریل ناسا، تمرکز جرم را در زیر سطح ماه نقشه‌برداری کرد. داده‌های مغناطیسی به‌دست‌آمده از مأموریت لونار پراسپکتور و مأموریت کاگویا ژاپن نیز میدان‌هایی را نشان داد که به ساختارهای مشخص زیرسطحی پیوند خورده‌اند. در جایی که سیگنال گرانشی به جرمی چگال با پهنایی حدود ۶۰ کیلومتر و عمقی نزدیک به ۹ کیلومتر اشاره می‌کرد، داده‌های مغناطیسی از مغناطش باقیمانده‌ای به‌طور غیرمعمول قوی و پایدار خبر می‌دادند.

ترکیب این داده‌ها نشان می‌دهد ساختار دیوآر، توده‌ای از ماگمای سردشده و آهن‌دار است. این سنگ هنگامی که میلیاردها سال پیش جامد شد، میدان مغناطیسی پیرامون خود را ثبت کرد. تیم پژوهشی با برآورد میزان آهن و تاریخچه سرد شدن این سنگ، حداقل میدان لازم برای مغناطیسی کردن آن را محاسبه کرد. این مقدار بیش از ۱۰ میکروتسلاست، رقمی قابل توجه برای جهانی کوچک که میدان مغناطیسی امروزی آن عملا نزدیک به صفر است.

چرا این موضوع برای گذشته مغناطیسی ماه اهمیت دارد

سال‌هاست بحثی جدی جریان دارد که آیا ماه هرگز ژئودینامو داشته است یا نه؛ یعنی موتوری درونی شبیه زمین که از طریق جابه‌جایی فلز مایع در هسته، میدان مغناطیسی سراسری تولید می‌کند. نمونه‌های آپولو پاسخ‌های متناقضی ارائه کرده‌اند: برخی از مغناطیس شدید در گذشته بسیار دور حکایت دارند و برخی چنین چیزی را نشان نمی‌دهند. اکنون مشاهدات مداری، خط شواهدی مستقل را به این بحث اضافه می‌کند که بر زمینه مکانی استوار است. دیوآر بیرون از مناطقی قرار دارد که در آن‌ها یک برخورد منفرد بتواند به‌طور منطقی مغناطش را توضیح دهد، بنابراین سازوکاری کوتاه‌مدت و ناشی از برخورد چندان محتمل نیست.

شی یانگ، دانشجوی دکتری علوم زمین و سیاره‌ای در مؤسسه فناوری فدرال زوریخ و عضو تیم پژوهشی، می‌گوید: «ساده‌ترین توضیح، وجود منبعی بادوام‌تر در درون ماه است.» پیامد این یافته فقط آن نیست که دینامویی وجود داشته، بلکه نشان می‌دهد این دینامو در دوره‌هایی آن‌قدر نیرومند بوده که بتواند اثر خود را بر سنگ‌های آتشفشانی ژرف‌زاد بر جای بگذارد.

این کشف همچنین با الگوهای عجیب سطحی ماه که به نام چرخندهای ماه شناخته می‌شوند ارتباط دارد. این نشانه‌های روشن و پیچان اغلب با ناهنجاری‌های مغناطیسی موضعی هم‌زمان دیده می‌شوند. یک برداشت کاربردی این است که میدان‌های مغناطیسی افقی، باد خورشیدی را منحرف می‌کنند و فرسایش فضایی را کاهش می‌دهند؛ در نتیجه خاک روشن‌تر حفظ می‌شود. آنا میتل‌هولتس، ژئوفیزیک‌دان حاضر در این پژوهش، به جنبه‌ای انسانی نیز اشاره می‌کند: چرخندها ممکن است مکان‌هایی را نشان دهند که در برابر ذرات باردار، سپر طبیعی دارند؛ اطلاعاتی که می‌تواند در برنامه‌ریزی اکتشافات آینده ماه و انتخاب محل فرود سودمند باشد.

با این حال پرسش‌های باز همچنان باقی است. هسته ماه کوچک است و تولید میدانی در مقیاس جهانی با چنین گرما و حجمی محدود، مدل‌های استاندارد دینامو را به چالش می‌کشد. آیا دیناموی ماه ناپیوسته عمل می‌کرده است؟ آیا سوخت آن سازوکاری متفاوت از زمین داشته؟ یا گرادیان‌های حرارتی یا ترکیبی نیرومندتر در آغاز تاریخ ماه، آن را برای دوره‌ای کوتاه ممکن کرده‌اند؟ نتیجه دیوآر، محور بحث را از اصل وجود میدان به سازوکار شکل‌گیری آن منتقل می‌کند.

فراتر از ماه، روشی که در این پژوهش به کار رفته قابل تعمیم است. ترکیب نقشه‌های گرانشی و مغناطیسی راهی برای کاوش دیگر اجرام سیاره‌ای و شناسایی ساختارهای مغناطیسی پنهان فراهم می‌کند. مریخ یکی از نامزدهاست، هرچند داده‌های مداری کنونی از سیاره سرخ هنوز برای تحلیلی کاملا مشابه، به اندازه کافی ریزدانه و دقیق نیستند.

جمع‌بندی

یافتن یک توده آتشفشانی چگال و مغناطیسی‌شده در سوی پنهان ماه، تنها فصلی تازه به تاریخ ماه اضافه نمی‌کند. این کشف پرسش‌های ما درباره دیناموهای اجرام کوچک را بازتعریف می‌کند و برای برنامه‌ریزان مأموریت‌های فضایی، نوعی نشانگر زمین‌شناسی تازه پیش رو می‌گذارد. ماه همچنان به ما می‌آموزد که سیاره‌های کوچک، حتی پس از آنکه خاموش به نظر می‌رسند، می‌توانند بسیار پیچیده و پویا باشند.

نگار بابایی
من نگارم، عاشق آسمون و کشف ناشناخته‌ها! اگر مثل من از دیدن تلسکوپ و کهکشان‌ها ذوق‌زده می‌شی، مطالب من رو از دست نده!

نظر بگذارید

نظرات

هنوز نظری ثبت نشده. اولین نفر باشید.